در ساختمان سازی و ساخت یکی از مواد ضروری بتن است که از مواد افزودنی و آب، سنگ دانه‌ها، ماسه و سیمان ساخته می‌گردد. افزودنی‌های بتن از مواد مهمی می‌باشند که برای اصلاح خواص بتن مثل کاهش یا افزایش زمان گیرش، افزایش کارایی، سختی، وزن واحد، مقاومت و… استفاده می‌گردند. افزودنی بتن در حین اختلاط یا پیش از اختلاط به آن افزوده می‌شوند.
انواع مختلفی از مواد شیمیایی ساختمانی و افزودنی بتن در بازار وجود دارد. برخی از آنها روان کننده بتن، زودگیر کننده بتن، دیر گیر کننده، فوق روان کننده، افزودنی‌های حباب‌زای هوا و… میباشد.
زودگیر کننده بتن
ترکیب شیمیایی که موجب بیشتر شدن سرعت هیدراتاسیون سیمان و در نهایت سبب کوتاه‌تر شدن زمان گیرش و بیشتر شدن سرعت رسیدن به مقاومت و یا هر دو می‌گردد.
همه افزودنی‌های بتن تغییرات و اثرات متفاوتی در خواص بوتان به وجود می‌آورند. از مواد شیمیایی گوناگون سنتزی یا طبیعی به عنوان افزودنی استفاده می‌کنند. زودگیر کننده بتن نیز یکی از افزودنی‌های بتن میباشد که رسیدن به مقاومت اولیه بتن یا همان سخت شدن را زودتر می‌کند و همچنین امکان دارد گیرش بتن را سرعت ببخشد. به عبارت دیگر برای اینکه زمان گیرش و رسیدن به مقاومت اولیه در بتن به حداقل برسد، افزودنی زودگیر به بتن افزوده می‌شود. این مواد موجب می‌شود که سرعت سخت شدن و سفت شدن بتن بیشتر شود.
در سخت شدن و سفت شدن بتن تفاوت‌هایی وجود دارد سفت شدن بتن بدین معنا میباشد که بتن آغاز به گیرش می‌کند و سخت شدن بتن بدین معنا میباشد که بتن بعد از گیرش آغاز به استحکام و سفت شدن می‌کند.
نحوه عملکرد زودگیر کننده بتن
برای اینکه زمان گیرش به حداقل برسد، از زودگیر کننده بتن استفاده می‌شود. عملکرد اصلی این مواد در مواقعی رخ می‌دهد که خمیر سیمان روان میباشد. وقتی که برای سختی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد، زودگیر بتن معمولاً در حالتی که بتن یا ملات سخت شده است، عمل خواهد کرد. بعضی از زودگیرهای بتن در سخت شدن یا گیرش تأثیرگذار هستند و بعضی دیگر از زودگیر کننده بتن‌ها نیز هم در سخت شدن و هم در گیرش تأثیرگذار می‌باشند.
با مخلوط شدن سیمان با آب واکنش شیمیایی یا همان هیدراتاسیون انجام می‌شود که وظیفه سخت شدن و گیرش بتن را بر عهده دارد. سرعت هیدراتاسیون را می‌توان با اضافه کردن کمی از مواد شیمیایی به مخلوط آب و سیمان تغییر داد. همچنین مواد شیمیایی روی نرخ‌ها نیز تأثیرگذار خواهد بود تا به صورت کلی مقدار واکنش شیمیایی افزایش یابد. یعنی تأثیر سریع کننده دارد. بنابراین به آنها زودگیر کننده بتن یا افزودنی‌های تسریع کننده یا شتاب دهنده می‌گویند.
افزودن تسریع کننده بتن را می‌توان به صورت مایع، دوغاب یا پودر در زمان اختلاط و یا پیش از اختلاط به بتن اضافه نمود.
طبقه بندی زودگیر کننده بتن
زودگیر کننده بتن را با توجه به تفاوت‌های آنها بین خواص سخت شدن و گیرش، شکل فیزیکی و نوع بتن مورد استفاده آنها می‌توان طبقه بندی نمود. نحوه طبقه بندی زودگیر بتن به شرح زیر میباشد:
طبقه بندی زودگیر کننده بتن با توجه به خواص سخت شدن و گیرش
- خاصیت تسریع در گیرش: این خاصیت زمان آغاز انتقال مخلوط از حالت روان به صلب را کاهش می‌دهد.
- خاصیت تسریع در سخت شدن: این خاصیت سرعت سفت شدن بتن یا مقاومت اولیه آن را بیشتر می‌کند که ممکن است در زمان گیرش نیز تأثیرگذار باشد.
طبقه بندی بتن با توجه به نوع آن
- زودگیر کننده برای بتن معمولی: این زودگیر کننده بتن در حین بتن‌ریزی به تراک میکسر و یا در حین اختلاط در بچینگ کارخانه بتن اضافه می‌گردند.
- زودگیر شاتکریت برای بتن پاششی: این زودگیر کننده بتن در زمان پاشش و یا پیش از آن در نازل تجهیزات اضافه می‌گردد.
طبقه بندی زودگیر کننده بتن با توجه به شکل فیزیکی
- پودری: در این زودگیر کننده بتن ترکیبات غیر عالی نامحلول و نمک‌ها وجود دارد.
- مایع: در این زودگیر بتن ترکیبات معدنی نمک‌ها و ترکیبات آلی محلول در آب وجود دارد.
- دوغاب: در این زودگیر کننده بتن ترکیبات غیر عالی نامحلول در آب و نمک‌ها وجود دارند.
کاربرد زودگیر کننده بتن
- در مواقعی که قرار است به زودی از سازه استفاده شود، در ساخت بتن از زودگیر استفاده می‌کنند.
- افزودنی تسریع کننده یا زودگیر کننده بتن در تعمیرات اضطراری در روسازی جاده‌ها و همچنین تعمیرات ساختمان‌ها استفاده می‌کنند.
- زودگیر کننده بتن برای تعمیر سازه‌های آب‌نما، بتن ریزی زیر آب در منطقه تغییرات جذر و مددی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای اینکه بتن ریزی در زیر آب انجام شود، باید با انواع مختلف شیوه‌های بتن ریزی آشنا باشید.
- برای اینکه در فشارهای منفی نشت آب عملیات بتن آب بند انجام شود، استفاده می‌شود.
بیشتر استفاده زودگیر کننده بتن، در بتن ریزی در هوای سرد میباشد و دلیل آن جبران کندی گیرش بتن در دماهای پایین میباشد. چون در بتن‌ریزی در هوای سرد می‌توان با استفاده از زودگیر کننده بتن تا حدی اثر کند کنندگی دمای پایین را جبران کرد.
وقتی در عملیات ساخت و ساز از زودگیر کننده بتن استفاده می‌شود در شرایطی مثل سرمای زیر صفر درجه به بتن و سازه اصلی آسیبی وارد نخواهد شد.
یکی از انواع زودگیر کننده بتن که به آن فوق روان کننده زودگیر بتن هم می‌گویند، یک افزودنی بر پایه پولی نفتالین سولفات میباشد. این ماده شیمیایی موجب می‌شود که میزان آب بتن کاهش یابد و در نتیجه گیرش بتن تسریع یابد.
تسریع کننده بتن با توجه به ترکیبات شیمیایی که دارند در هنگام بتن‌ریزی امکان دارد که عملکرد متفاوتی داشته باشند ولی انتظار می‌رود که چنین موادی سرعت بخشیدن به واکنش آلومینات سیمان را داشته باشند.
مزایای زودگیر کننده بتن
امروزه بعضی از زودگیرهای بتن که تولید می‌گردند به اندازه‌ای قدرتمند می‌باشند که در عرض کمتر از ۵ دقیقه قادر هستند سیمان را به حالت سنگی سخت درآورند.
زودگیر کننده بتن اجازه می‌دهد که قالب زودتر حذف شود. چون در بتن وقتی از زودگیر استفاده می‌شود سرعت مقاومت اولیه افزایش پیدا می‌کند.
زودگیر کننده بتن برای بتن پیش ساخته مفید و سودمند میباشد.
استفاده از زودگیر کننده بتن موجب می‌شود که مدت مورد نیاز برای عمل آوری بتن کمتر شود.
زودگیر کننده بتن گرمای اولیه هیدراتاسیون را کمتر می‌کند و در نتیجه بتن به علت حرارت دچار ترک خوردگی نمی‌شود.
معایب زودگیر کننده بتن
کلرید کلسیم از مواد افزودنی زودگیر رایج میباشد چون به اندازه کافی در بازار وجود دارد و قیمت آن ارزان‌تر میباشد. ولی کلرید کلسیم برای بتن پیش تنیده و مسلح مضر میباشد. چون مقدار بیش از اندازه کلرید کلسیم امکان دارد موجب سفت شدن سریع و انقباض در حین خشک شدن، افزایش خوردگی در آرماتورهای فولادی، ایجاد ترک در سطح پخت شده و افزایش پتانسیل پوسته پوسته شدن شود.
ویژگی‌های زودگیر کننده بتن
زودگیر کننده بتن تسریع کننده واکنش آلومینات‌ها است که معمولاً موجب می‌شود گرمای زیادی در بتن آزاد شود. این مورد موجب خواهد شد که سرعت واکنش آبگیری سیلیکات‌ها بیشتر شود. اما انواع گوناگونی از زودگیرهای بتن در بازار وجود دارد که واکنش آلومینات‌ها را با گچ سرعت می‌بخشد، ولی روی واکنش سیلیکات‌ها تأثیر خاصی ندارد.
ضد یخ به عنوان زودگیر کننده بتن می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد. در بتن قدرت تسریع کنندگی ضد یخ بسیار خوب است، ولی کار کردن با آن کمی مشکل میباشد. چون این مواد به غلظت بالا حساسیت دارند. برای نمونه چنانچه زودگیر کننده بتن به سیمان به مقدار یک درصد اضافه گردد، امکان دارد که گیرش اولیه بین دو تا ده ساعت تسریع یابد. ولی افزایش این مقدار به درصدهای بالاتر موجب خواهد شد که بتن گیرش اولیه را در چندین ساعت اولیه بتن‌ریزی به دست آورد، ولی این کار باید تحت نظارت مهندسان عمران و معمار انجام شود.
میزان مصرف زودگیر کننده بتن
میزان استفاده از زودگیر کننده بتن به عوامل مختلفی مانند مقدار رطوبت، دمای زیر سطح کار، نسبت آب به سیمان و ضخامت بتن‌ریزی بستگی دارد. مقدار دقیق مصرف از زودگیر کننده بتن توسط مهندس معمار یا عمران تشخیص داده شده و تعیین می‌گردد.
اثر زودگیر کننده بتن
وقتی با استفاده از تسریع کننده‌ها بتن زودگیر ساخته می‌شود، موجب خواهد شد که نسبت آب به سیمان کاهش یابد. با استفاده از افزودنی‌ها می‌توان مقدار استفاده از سیمان را تا ۱۰ الی ۱۵ درصد کاهش داد. وقتی که بتن زودگیر ساخته می‌شود، کاهش استهلاک تجهیزات بتن ریزی و سهولت پمپاژ را در پی خواهد داشت. از اثرات دیگر زودگیر کننده بتن افزایش کارایی، اسلامپ و روانی بتن میباشد.
قیمت زودگیر کننده بتن
زودگیری که در ساخت بتن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، انواع مختلفی دارد. به همین دلیل قیمت زودگیر کننده بتن با هم متفاوت میباشد. با توجه به قیمت زودگیر کننده بتن نیز قیمت‌ها متفاوت خواهد بود. برای نمونه قیمت پودر بتن که دارای درجه کیفیت بسیار بالایی میباشد، قیمت بیشتری نسبت به انواع دیگر آن خواهد داشت. همچنین درصد وزنی مقدار استفاده از بتن با توجه به شرایط گوناگون متفاوت خواهد بود. بنابراین از عوامل دیگر تاثیرگذار روی قیمت زودگیر کننده بتن، مقدار مصرف آن میباشد.
سخن تکمیلی
معمولا زودگیر کننده بتن این گونه عمل می‌کند که با اضافه کردن موادی به حالت اسپری، پودر یا مایع به بتن و یا حل آنها در آب واکنش هیدراتاسیون سریع‌تر شود و این موجب می‌گردد که زمان گیرش اولیه بتن زودتر انجام شود. با توجه به ترکیب زودگیر کننده بتن و همچنین نوع سیمان مصرفی مدت گیرش بتن متفاوت خواهد بود. در شرایط آب و هوایی سرد مانند فصل زمستان به طور معمولی ضعیف خواهد بود و مقاومت خوبی نخواهد داشت. برای اینکه بتوان در برابر این ضعف‌ها بتن را ایمن کرد، معمولاً از موادی مثل زودگیر کننده بتن استفاده می‌کنند.
زودگیر کننده بتن چیست و چه کاربردی دارد؟| مزایا و معایب زودگیر کننده بتن
امتیاز سردبیر
مجموع امتیازات
بررسی مزایا و معایب زودگیر کننده بتن و کاربرد آن
